1、 Усны эрчим хүчний нөөц
Хүн төрөлхтний бүтээн байгуулалт, усан цахилгаан станцын нөөц ашиглалтын түүх эрт дээр үеэс эхтэй. БНХАУ-ын Сэргээгдэх эрчим хүчний тухай хуулийн тайлбарт (БХАТИХ-ын Байнгын хорооны хуулийн ажлын хорооны найруулсан) усны эрчим хүчний тодорхойлолтыг: Салхи, нарны илч нь усыг ууршуулдаг, усны уур нь бороо, цас үүсгэдэг, бороо, цас унах нь гол мөрөн, горхи, усны урсгалыг эрчим хүч гэж нэрлэдэг.
Орчин үеийн усан цахилгаан станцын нөөцийг хөгжүүлэх, ашиглах үндсэн агуулга нь усан цахилгаан станцын нөөцийг хөгжүүлэх, ашиглах явдал байдаг тул хүмүүс ихэвчлэн усны эрчим хүчний нөөц, гидравлик эрчим хүчний нөөц, усан цахилгаан эрчим хүчний нөөцийг ижил утгатай болгон ашигладаг. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр усан цахилгаан станцын нөөц нь усан дулааны эрчим хүчний нөөц, усан эрчим хүчний нөөц, усан эрчим хүчний нөөц, далайн усны эрчим хүчний нөөц зэрэг өргөн хүрээний агуулгыг агуулдаг.
（1） Ус, дулааны эрчим хүчний нөөц
Ус, дулааны эрчим хүчний нөөцийг ихэвчлэн байгалийн халуун рашаан гэж нэрлэдэг. Эрт дээр үед хүмүүс байгалийн халуун рашааны ус, дулааны нөөцийг шууд ашиглаж, халуун ус барих, усанд орох, өвчин эмгэгийг эмчлэх, дасгал хөдөлгөөн хийх зэрэг үйл ажиллагаа явуулж эхэлсэн. Орчин үеийн хүмүүс ус, дулааны эрчим хүчний нөөцийг эрчим хүч үйлдвэрлэх, халаахад ашигладаг. Жишээлбэл, Исланд улс 2003 онд 7.08 тэрбум киловатт цаг усан цахилгаан үйлдвэрлэсэн бөгөөд үүний 1.41 тэрбум киловатт цагийг газрын гүний дулааны эрчим хүч (өөрөөр хэлбэл усны дулааны эрчим хүчний нөөц) ашиглан үйлдвэрлэжээ. Тус улсын оршин суугчдын 86% нь газрын гүний дулааны эрчим хүчийг (усны дулааны эрчим хүчний нөөц) халаалтанд ашигладаг. Шизан хотод 25000 киловаттын суурилагдсан хүчин чадалтай Янбажингийн цахилгаан станц баригдсан бөгөөд энэ нь мөн газрын гүний дулаан (ус, дулааны эрчим хүчний нөөц) -ийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Мэргэжилтнүүдийн таамаглаж буйгаар, Хятадад жил бүр 100 метрийн гүнд хөрсөнд хуримтлуулж болох нам температурын эрчим хүч (газар доорх усыг орчин болгон ашиглах) 150 тэрбум киловатт хүрч чадна. Одоогийн байдлаар Хятад улсын газрын гүний дулааны цахилгаан станцын суурилагдсан хүчин чадал 35300 киловатт байна.
（2） Гидравлик эрчим хүчний нөөц
Гидравлик энергид усны кинетик болон потенциал энерги багтана. Эртний Хятадад усны урсгалт гол мөрөн, хүрхрээ, хүрхрээний гидравлик эрчим хүчний нөөцийг усны хүрд, усан тээрэм, усан тээрэм зэрэг усалгаа, үр тариа боловсруулах, будааны хальс бэлтгэх зэрэг машин механизмуудыг бүтээхэд өргөн ашигладаг байв. 1830-аад онд гурилын үйлдвэр, хөвөнгийн үйлдвэр, уул уурхай зэрэг томоохон үйлдвэрүүдийг эрчим хүчээр хангахын тулд гидравлик станцуудыг Европт боловсруулж, ашигласан. Ус өргөх, усжуулахад зориулж төвөөс зугтах хүчийг бий болгохын тулд төвөөс зугтах усны насосыг шууд жолооддог орчин үеийн усны турбинууд, мөн усны алхны даралтыг бий болгохын тулд усны урсгалыг ашиглаж, ус өргөх, усжуулахад өндөр даралтыг бий болгодог усны алхтай насос станцууд нь усны эрчим хүчний нөөцийг шууд хөгжүүлэх, ашиглах явдал юм.
（3） Усан цахилгаан эрчим хүчний нөөц
1880-аад онд цахилгааныг нээсэн үед цахилгаан соронзон онолын үндсэн дээр цахилгаан мотор үйлдвэрлэж, усан цахилгаан станцын гидравлик энергийг цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргаж хэрэглэгчдэд хүргэх усан цахилгаан станцууд баригдсан нь усан цахилгаан эрчим хүчний нөөцийг эрчимтэй хөгжүүлж, ашиглах үеийг эхлүүлсэн юм.
Одоо бидний яриад байгаа усан цахилгаан станцуудыг ихэвчлэн усан цахилгааны нөөц гэж нэрлэдэг. Далай нь голын усны нөөцөөс гадна асар их түрлэг, давалгаа, давс, температурын энергийг агуулдаг. Дэлхийн далай тэнгисийн усан цахилгаан станцын нөөц 76 тэрбум киловатт буюу хуурай газрын голын усан цахилгаан станцын онолын нөөцөөс 15 дахин их гэсэн тооцоо бий. Үүнд далайн түрлэгийн эрчим хүч 3 тэрбум киловатт, долгионы энерги 3 тэрбум киловатт, температурын зөрүү 40 тэрбум киловатт, давсны зөрүү 30 тэрбум киловатт байна. Одоогийн байдлаар далайн усны эрчим хүчний нөөцийг хүн төрөлхтөн ашиглахад зөвхөн далайн түрлэгийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх, ашиглах технологи нь практик түвшинд хүрсэн байна. Бусад эрчим хүчний эх үүсвэрүүдийг хөгжүүлэх, ашиглах нь техник, эдийн засгийн үндэслэлд өндөр үр дүнд хүрэх, практик хөгжил, ашиглалтад хүрэхийн тулд нэмэлт судалгаа хийх шаардлагатай хэвээр байна. Бидний ихэвчлэн дурддаг далайн энергийн хөгжил, ашиглалт нь гол төлөв далайн түрлэгийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх, ашиглах явдал юм. Сар, нар дэлхийн далайн гадаргад татагдах нь усны түвшний үе үе хэлбэлзлийг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг далайн түрлэг гэж нэрлэдэг. Далайн усны хэлбэлзэл нь далайн түрлэгийн энерги үүсгэдэг. Зарчмын хувьд далайн түрлэгийн энерги нь түрлэгийн түвшний хэлбэлзлээс үүсдэг механик энерги юм.
11-р зуунд далайн түрлэгийн тээрэм гарч ирсэн бөгөөд 20-р зууны эхээр Герман, Франц улсууд далайн түрлэгийн жижиг цахилгаан станцуудыг барьж эхэлжээ.
Дэлхий дээр ашиглах боломжтой далайн түрлэгийн эрчим хүч 1 тэрбумаас 1.1 тэрбум киловатт, жилд ойролцоогоор 1240 тэрбум киловатт цаг эрчим хүч үйлдвэрлэдэг гэсэн тооцоо бий. Хятадын далайн түрлэгийн эрчим хүчний ашиглалтын нөөц нь 21.58 сая киловатт суурилагдсан хүчин чадалтай, жилд 30 тэрбум киловатт цаг эрчим хүч үйлдвэрлэх хүчин чадалтай.
Одоогийн байдлаар дэлхийн хамгийн том түрлэгийн цахилгаан станц бол Францын Ренний түрлэгийн цахилгаан станц бөгөөд 240,000 киловатт суурилагдсан хүчин чадалтай. Хятадын анхны далайн түрлэгийн цахилгаан станц болох Гуандун дахь Жижоугийн түрлэгийн цахилгаан станц нь 1958 онд 40 киловатт суурилагдсан хүчин чадалтай баригдсан. 1985 онд баригдсан Жэжян Жианся түрлэгийн цахилгаан станц нь нийт 3200 киловатт суурилагдсан хүчин чадалтай бөгөөд дэлхийд гуравдугаарт ордог.
Түүнчлэн Хятадын далайд долгионы энергийн нөөц 12.85 сая киловатт орчим, далайн түрлэгийн эрчим хүч 13.94 сая киловатт орчим, давсны зөрүүний энерги 125 сая киловатт орчим, температурын зөрүүний энерги 1.321 тэрбум киловатт орчим байна. Дүгнэж хэлэхэд, Хятадын далай тэнгисийн нийт эрчим хүч 1 тэрбум 500 сая киловатт орчим байгаа нь хуурай газрын голын усан цахилгаан станцын онолын нөөцөөс 2 дахин их буюу 694 сая киловатт голын усан цахилгаан станц бөгөөд бүтээн байгуулалт, ашиглалтын хэтийн төлөв өргөн байна. Өнөө үед дэлхийн улс орнууд далайд нуугдаж буй асар их эрчим хүчний нөөцийг хөгжүүлэх, ашиглах технологийн хандлагыг судлахад ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийж байна.
2、 Усан цахилгаан эрчим хүчний нөөц
Усан цахилгаан эрчим хүчний нөөц гэдэг нь ерөнхийдөө голын усны урсгалын боломжит болон кинетик энергийг ажил хаях, усан цахилгаан үүсгүүрийн эргэлтийг эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглахыг хэлдэг. Нүүрс, газрын тос, байгалийн хий, цөмийн эрчим хүч үйлдвэрлэхэд сэргээгдэхгүй түлшний нөөц шаардлагатай байдаг бол усан цахилгаан станц нь усны нөөцийг ашигладаггүй, харин голын урсгалын эрчим хүчийг ашигладаг.
（1） Дэлхийн усан цахилгаан эрчим хүчний нөөц
Дэлхийн гол мөрөн дэх усан цахилгаан станцын нөөцийн нийт нөөц нь 5.05 тэрбум киловатт бөгөөд жилд 44.28 их наяд киловатт цаг эрчим хүч үйлдвэрлэдэг; Техникийн хувьд ашиглах боломжтой усан цахилгаан станцын нөөц нь 2.26 тэрбум киловатт бөгөөд жилийн эрчим хүч үйлдвэрлэх нь 9.8 их наяд киловатт цаг хүрэх боломжтой.
1878 онд Франц улс 25 киловатт суурилагдсан хүчин чадалтай дэлхийн анхны усан цахилгаан станцыг барьжээ. Одоогийн байдлаар дэлхийн хэмжээнд усан цахилгаан станцын суурилагдсан хүчин чадал 760 сая киловатт давж, жилд 3 их наяд киловатт цаг эрчим хүч үйлдвэрлэж байна.
（2） Хятадын усан цахилгаан станцын нөөц
Хятад бол дэлхийн хамгийн их усан цахилгаан станцын нөөцтэй орнуудын нэг юм. Усан цахилгааны нөөцийн сүүлийн үеийн судалгаагаар, Хятад улсын гол мөрний усны эрчим хүчний онолын нөөц 694 сая киловатт, онолын жилийн эрчим хүчний үйлдвэрлэл нь 6,08 триллион киловатт цаг болж, усан цахилгаан станцын онолын нөөцөөр дэлхийд 1-р байранд орсон; Хятадын усан цахилгаан станцын техникийн ашиглалтын хүчин чадал 542 сая киловатт, жилд 2 триллион 470 тэрбум киловатт цаг, эдийн засгийн хувьд ашиглах хүчин чадал нь 402 сая киловатт, жилд 1 триллион 750 тэрбум киловатт цаг эрчим хүч үйлдвэрлэж, хоёулаа дэлхийд нэгдүгээрт ордог.
1905 оны 7-р сард Хятадын анхны усан цахилгаан станц болох Тайвань мужийн Гуйшань усан цахилгаан станцыг 500 кВА суурилагдсан хүчин чадалтай байгуулжээ. 1912 онд Хятадын эх газрын анхны усан цахилгаан станц болох Юньнань мужийн Куньмин хотын Шилунба усан цахилгаан станц 480 киловаттын суурилагдсан хүчин чадалтай, эрчим хүч үйлдвэрлэж дуусчээ. 1949 онд тус улсын усан цахилгаан станцын суурилагдсан хүчин чадал 163000 киловатт байв; 1999 оны эцэс гэхэд энэ нь 72.97 сая киловатт болж хөгжиж, АНУ-ын дараа хоёрдугаарт, дэлхийд хоёрдугаарт жагссан; 2005 он гэхэд Хятадын усан цахилгаан станцын нийт суурилагдсан хүчин чадал 115 сая киловатт хүрч, дэлхийд нэгдүгээрт орж, ашиглах боломжтой усан цахилгаан станцын хүчин чадлын 14.4%, үндэсний эрчим хүчний аж үйлдвэрийн нийт суурилагдсан хүчин чадлын 20 хувийг эзэлж байна.
（3） Усан цахилгаан эрчим хүчний шинж чанар
Усан цахилгаан эрчим хүч нь байгалийн гидрологийн мөчлөгийн дагуу дахин дахин сэргээгддэг бөгөөд үүнийг хүн төрөлхтөн тасралтгүй ашиглах боломжтой. Хүмүүс усан цахилгаан станцын сэргээгдэх эрчим хүчийг тодорхойлохдоо "барагдашгүй" гэсэн хэллэгийг ихэвчлэн ашигладаг.
Усан цахилгаан эрчим хүч нь үйлдвэрлэл, ашиглалтын явцад түлш хэрэглэдэггүй, хортой бодис ялгаруулдаггүй. Удирдлагын болон ашиглалтын зардал, эрчим хүч үйлдвэрлэх зардал, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөлөл нь дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэхээс хамаагүй бага тул хямд өртөгтэй ногоон эрчим хүчний эх үүсвэр болж байна.
Усан цахилгаан эрчим хүч нь зохицуулалт сайтай, хурдан асаалттай, эрчим хүчний сүлжээний үйл ажиллагаанд хамгийн их сахлын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь хурдан бөгөөд үр дүнтэй бөгөөд аваарийн болон ослын үед эрчим хүчний хангамжийн алдагдлыг бууруулж, цахилгаан хангамжийн аюулгүй байдлыг хангадаг.
Усан цахилгаан эрчим хүч, ашигт малтмалын эрчим хүч нь нөөцөд суурилсан анхдагч энергид хамаарах бөгөөд үүнийг цахилгаан энерги болгон хувиргаж, хоёрдогч энерги гэж нэрлэдэг. Усан цахилгаан эрчим хүчний бүтээн байгуулалт нь анхдагч эрчим хүчний бүтээн байгуулалт, хоёрдогч эрчим хүчний бүтээн байгуулалт гэсэн давхар үүрэг бүхий эрчим хүчний анхдагч болон хоёрдогч эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг нэгэн зэрэг дуусгадаг эрчим хүчний эх үүсвэр юм; Ганц эрчим хүчний ашигт малтмалын олборлолт, тээвэрлэлт, хадгалалтын процесс шаардлагагүй тул түлшний зардлыг эрс бууруулдаг.
Усан цахилгаан станцын бүтээн байгуулалтад зориулж усан сан байгуулснаар орон нутгийн экологийн орчин өөрчлөгдөнө. Нэг талаас, энэ нь зарим газрыг живүүлэхийг шаарддаг бөгөөд үүний үр дүнд цагаачдыг нүүлгэн шилжүүлэх; Нөгөөтэйгүүр, энэ нь бүс нутгийн бичил цаг уурыг сэргээж, усны экологийн шинэ орчныг бий болгож, организмын оршин тогтнохыг дэмжиж, хүн төрөлхтний үерийн хяналт, усалгаа, аялал жуулчлал, усан тээврийг хөгжүүлэхэд тустай. Иймд усан цахилгаан станцын төслүүдийг төлөвлөхдөө экологийн орчинд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг аль болох багасгахыг ерөнхийд нь авч үзэх нь зүйтэй бөгөөд усан цахилгаан станцыг хөгжүүлэх нь сул талаасаа давуу талтай.
Усан цахилгааны эрчим хүчний давуу талуудаас шалтгаалан дэлхийн улс орнууд усан цахилгаан станцыг хөгжүүлэхийг нэн тэргүүнд баримтлах бодлого баримталж байна. 1990-ээд онд Бразилийн нийт суурилагдсан хүчин чадлын 93.2%-ийг усан цахилгаан станц эзэлдэг байсан бол Норвеги, Швейцарь, Шинэ Зеланд, Канад зэрэг орнууд 50 гаруй хувьтай усан цахилгаан станцтай байжээ.
1990 онд дэлхийн зарим оронд усан цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн цахилгааны ашиглалтын эрчим хүчний эзлэх хувь Францад 74%, Швейцарьт 72%, Японд 66%, Парагвайд 61%, АНУ-д 55%, Египетэд 54%, Канадад 50%, Бразилд 17%, Энэтхэгт 17%, Энэтхэгт 61% байна. ижил хугацаанд.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 9-р сарын 24-ний хооронд
